CaF2掺杂对热压SmCo5/CaF2复合磁体磁性能和电阻率的影响

为减小永磁电机中钐钴磁体的涡流损耗，本文通过高能球磨制备了CaF2掺杂的SmCo5/CaF2复合粉体，采用热压技术制备了SmCo5/CaF2复合磁体，研究了掺杂对热压复合磁体的微观组织、磁性能和电阻率的影响。结果表明，随着CaF2掺杂量的增加，CaF2逐渐呈现连续带状分布，实现了对SmCo5的绝缘包覆，使复合磁体的电阻率增大。当CaF2掺杂量为5 wt%时，复合磁体的电阻率为245 μΩ∙cm，当CaF2掺杂量为20 wt%时，复合磁体的电阻率高达680 μΩ∙cm，较未掺杂的SmCo5磁体电阻率75 μΩ∙cm提升了900%；但是，随CaF2掺杂量的增加，复合磁体的密度和磁性能呈现下降趋势，当CaF2掺杂量为5 wt%时，复合磁体的磁能积(BH)max由53.07 kJ/m3下降到42.83 kJ/m3，较未掺杂时下降了19%。当CaF2掺杂量为5 wt%时，随着CaF2预磨时间的延长，CaF2逐渐呈片状形貌，CaF2预磨5 h后所制备的SmCo5/CaF2复合磁体电阻率增大到283 μΩ∙cm，其磁能积(BH)max为42.82 kJ/m3。可见，当CaF2掺杂量相同时，延长预磨时间可以提高复合磁体的电阻率，而对其磁性能没有影响。

稀土永磁材料在当今社会发展和国防科学技术中起着重大作用，被应用于各种各样的电力设备中， 特别是在发电机和电动机中[1] [2]。

但由于稀土永磁材料具有相当高的电导率， 内部电流在稀土永磁材料中会形成闭合回路，在电机中工作时会由于涡流损耗产生过高的温升且散热较差，引起磁性能损失和工作效率下降[3]。减小磁体的涡流损耗通常有两种方法：一是从稀土永磁体工作的外部环境出发，进行磁体分割，优化槽口或改进绕组方式等，但这种方法往往需要通过改进电机结构来实现，并且效果不突出[4] [5] [6]；二是可以从材料本身出发，涡流损耗与电阻率呈反比，因此减小涡流损耗最有效的方法就是